Vypuklé zrcadlo: vždy zmenšený zdánlivý obraz
1 · Predikuj
Vypuklé (vyboulené ven) zrcadlo má konvencí zápornou ohniskovou vzdálenost, stejně jako rozptylná čočka. Vytvoří někdy skutečný, zvětšený obraz?
- Může tvořit skutečný obraz, když je předmět dost blízko.
- Ne — jako rozptylná čočka, vypuklé zrcadlo vždy tvoří zmenšený, vzpřímený zdánlivý obraz bez ohledu na vzdálenost předmětu.
- Vždy tvoří zvětšený obraz.
2 · Sestavení
- Otevři předvolbu convex-virtual a stiskni Resetovat. Ohnisková vzdálenost zrcadla je pevně −15 cm.
- Zapni odečty vzdálenosti obrazu a zvětšení.
- Nastav vzdálenost předmětu pro každý pokus a zapiš vzdálenost obrazu a zvětšení.
3 · Sbírej data
| Vzdálenost předmětu d_o (cm) | Vzdálenost obrazu d_i (cm) | Zvětšení m |
|---|---|---|
| 30.00 | ||
| 60.00 | ||
| 90.00 |
Vynes zvětšení m (osa y) proti vzdálenosti předmětu d_o (osa x) pro své tři pokusy. Překročí m někdy 1?
4 · Analyzuj
- Pro jeden pokus spočti d_i z 1/f = 1/d_o + 1/d_i s f = −15 cm, pak m = −d_i/d_o. Porovnej obě s tabulkou.
- Vysvětli, proč záporná ohnisková vzdálenost vypuklého zrcadla garantuje zdánlivý, zmenšený obraz při každé vzdálenosti předmětu — přesně zrcadlící (slovní hříčka zamýšlená) chování rozptylné čočky.
5 · Rozšiř
- Vypuklá zrcadla se používají jako obchodní bezpečnostní zrcadla a spolujezdecká zrcátka aut („objekty v zrcátku jsou blíž, než se zdají“) právě proto, že ukazují široký záběr ve zmenšené velikosti. Vysvětli pomocí svých dat zvětšení, proč to znění na autopřístrojových zrcátkách je nutné.
- Porovnj hodnoty zvětšení tohoto experimentu s experimentem concave-real při podobných vzdálenostech předmětu. Vysvětli, proč zmenšený obraz vypuklého zrcadla je fundamentálně odlišný od zvětšeného (nebo převráceného) obrazu dutého zrcadla.
Fyzika za tímto experimentem
Zobrazení vypuklým zrcátkem
Vypuklé (rozptylné) zrcadlo má konvencí zápornou ohniskovou vzdálenost. Dosazení f < 0 do rovnice zrcadla vždy produkuje zdánlivý obraz s 0 < m < 1, přesně jako rozptylná čočka.
Optika
- Spojná čočka: skutečné obrazy za 2f
- Ohnisko: kam obrazy utíkají do nekonečna
- Čočka jako lupa
- Rozptylná čočka: vždy zdánlivý, vždy zmenšený
- Duté zrcadlo: skutečné obrazy jako u spojné čočky
- Rovinné zrcadlo: zvláštní, invariantní případ
- Zdánlivá hloubka: proč bazén vypadá mělcí, než je
- Úplný odraz: mezní úhel
- Dvoučočkové relé: řetězení obrazů
- Mikroskop: dvě čočky pro vysoké zvětšení
- Fotografická zvětšovačka: dvě čočky pro skutečný, větší obraz
- Hranol láme světlo: úhel odchylky